2020屆高考生物藝考生大二輪總復習 上篇 專題九 生物技術(shù)與工程 第15講 生物技術(shù) 高頻命題點2 細胞工程教學案

《2020屆高考生物藝考生大二輪總復習 上篇 專題九 生物技術(shù)與工程 第15講 生物技術(shù) 高頻命題點2 細胞工程教學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考生物藝考生大二輪總復習 上篇 專題九 生物技術(shù)與工程 第15講 生物技術(shù) 高頻命題點2 細胞工程教學案（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、高頻命題點2　細胞工程 真題領(lǐng)航——目標方向?qū)敫呖? 1．(2019·全國Ⅲ卷，38)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過程如圖所示。 回答下列問題。 (1)利用胡蘿卜根段進行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細胞可以培養(yǎng)成完整的植株，這是因為植物細胞具有__________________。 (2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是__________________。 (3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是________________。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細胞的________過程，最終可形成試管苗。 (4)步驟⑥要進行照光培養(yǎng)，其作

2、用是__________________。 (5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的________，這種繁殖方式屬于________繁殖。 解析：本題借助胡蘿卜根組織塊的組織培養(yǎng)的相關(guān)知識，考查考生理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決生物學問題的能力；試題通過對組織培養(yǎng)流程的分析考查了科學思維素養(yǎng)。(1)植物細胞具有全能性，利用已分化的植物細胞通過植物組織培養(yǎng)可以培養(yǎng)成完整植株。(2)形成層細胞分化程度低，全能性較高，更容易誘導形成愈傷組織，進而獲得完整植株。(3)愈傷組織的形成和試管苗的分化需要不同的生長素與細胞分裂素比例，因此誘導愈傷組織的形成階段到分化階段需要不同的培養(yǎng)基。愈傷

3、組織通過再分化過程，最終可形成試管苗。(4)葉綠素的形成需要光，試管苗的發(fā)育也需要光，因此試管苗的誘導階段需要光照。(5)通過植物組織培養(yǎng)獲得植株，屬于無性繁殖的一種，可以保持原品種的遺傳特性。 答案：(1)全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因) (2)形成層容易誘導形成愈傷組織 (3)誘導愈傷組織形成和誘導愈傷組織分化形成試管苗所需的生長素和細胞分裂素的比例不同　分化(或答：再分化) (4)誘導葉綠素的形成，使試管苗能夠進行光合作用 (5)遺傳特性　無性 2．(2019·全國Ⅱ卷，38)植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學研究和生產(chǎn)實踐中得到了廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}。 (1)植物微型繁

4、殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種微型繁殖技術(shù)的特點有____________________________(答出2點即可)。 (2)通過組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長。人工種皮具備透氣性的作用是__________________。人工胚乳能夠為胚狀體生長提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、________和________等幾類物質(zhì)。 (3)用脫毒苗進行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取植物的________進行組織培養(yǎng)。 (4)植物組織

5、培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的基因的細胞培養(yǎng)成一個完整植株的基本程序是_________________________________________________ ________________________________________________________________________(用流程圖表示)。 解析：本題借助植物細胞工程實際應(yīng)用的相關(guān)知識，考查綜合運用能力。試題通過對比獲得植物新個體的不同途徑，體現(xiàn)了對科學探究素養(yǎng)中的結(jié)果分析要素的考查。(1)植物微型繁殖可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效、快速、大量繁殖。(2)人工種皮具

6、備透氣性，可以保證胚狀體進行有氧呼吸時對氧的需求；人工胚乳應(yīng)該含有植物激素、礦質(zhì)元素和糖等物質(zhì)，保證胚狀體的正常生長。(3)植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，可以切取莖尖進行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗。(4)獲得轉(zhuǎn)基因植株，首先要通過細胞的脫分化過程，培養(yǎng)出愈傷組織，對愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，誘導分化形成小植株。 答案：(1)能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快 (2)有利于胚狀體進行呼吸作用　礦質(zhì)元素　糖　(3)莖尖　(4)含目的基因的細胞愈傷組織小植株 知識拓展——培養(yǎng)學生文字表達能力 1．哺乳類動物核移植分為哪些類型？何種類型較為成功，為什么？ _____________________

7、___________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：核移植分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植，由于胚胎細胞分化程度低，恢復其全能性相對容易，所以胚胎細胞核移植更易成功。 2．(1)用什么方法可去除次級卵母細胞中的極體和細胞核？ ________________________________________________________________________ _______

8、_________________________________________________________________ 答案：顯微操作去核方法或梯度離心，紫外光短時間照射，化學物質(zhì)處理等。 (2)克隆動物的遺傳物質(zhì)僅有供體動物提供嗎？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：不是，去核的卵母細胞細胞質(zhì)中也有DNA。

9、核心整合——掌握必備生物知識 1．植物細胞工程必記關(guān)鍵點(填空) (1)植物組織培養(yǎng) a．植物組織培養(yǎng)的兩個關(guān)鍵 b．植物激素的使用 ②細胞分裂素比例較高時，促進芽分化，抑制根形成；生長素比例較高時，促進根分化，抑制芽形成。 c．光照的使用 ③脫分化階段不需要給予光照，再分化階段需給予光照，以利于葉綠素的合成。 (2)植物體細胞雜交 a．酶解法——用④纖維素酶和果膠酶去除細胞壁。 b．誘導劑——⑤聚乙二醇， c．雜種細胞的形成標志——新細胞壁的形成。 d．培養(yǎng)雜種植株的技術(shù)——植物組織培養(yǎng)。 2．動物細胞培養(yǎng)的特殊條件(填空) a．營養(yǎng)條件：加入動物血清、血漿等

10、；通入氧氣以滿足代謝的需要；通入二氧化碳以⑥維持培養(yǎng)液的pH。 b．胰蛋白酶的兩次使用：首先用胰蛋白酶處理動物的器官或組織，以制備單細胞懸液；培養(yǎng)過程中發(fā)生⑦接觸抑制時，同樣要用胰蛋白酶使細胞分散開。 c．避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液及培養(yǎng)用具滅菌處理，加入一定量的⑧抗生素，定期更換培養(yǎng)液。 3．理清克隆動物的培育流程(填空) (1)流程圖 (2)用去核的卵母細胞作為受體細胞的原因是營養(yǎng)豐富、體積大、易操作，含有刺激細胞核恢復分裂能力的物質(zhì)。 4．明確單克隆抗體的一過程兩特點(填空) (1)制備過程 (2)單克隆抗體的特點：特異性強、?靈敏度高。 (3)2次篩選的目的

11、：第1次篩選獲得雜交瘤細胞，第2次篩選獲得能分泌所需特異性抗體的雜交瘤細胞。 考向立意——突顯科學思維和科學探究能力的考查 [考向一]　以植物細胞工程及應(yīng)用為載體，考查學生的理解能力和解決問題的能力 1．利用現(xiàn)代生物技術(shù)，科研人員對馬鈴薯的培育進行了研究，請回答相關(guān)問題： (1)培育馬鈴薯脫毒苗所依據(jù)的原理是________________，該培育過程涉及________和________兩個階段。 (2)研究馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結(jié)果如圖。據(jù)圖可知：莖尖越小，脫毒率________，成苗率________，培養(yǎng)脫毒苗莖尖的適宜大小為_________

12、_________。 (3)若想培育出“番茄—馬鈴薯”植株，運用傳統(tǒng)有性雜交能否得到可育的雜種植株？為什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (4)若馬鈴薯細胞中含m條染色體，番茄細胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含________條染色體。 解析：(1)培育馬鈴薯脫毒苗是對植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，所依據(jù)的原理

13、是植物細胞的全能性；該培育過程涉及脫分化和再分化兩個階段。(2)據(jù)圖可知：莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低；培養(yǎng)脫毒苗莖尖的適宜大小為0.27 mm。(3)由于番茄和馬鈴薯屬于兩個不同物種，而不同種的植物存在生殖隔離，所以若想培育出“番茄—馬鈴薯”植株，運用傳統(tǒng)有性雜交不能得到可育的雜種植株。(4)若馬鈴薯細胞中含m條染色體，番茄細胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞中含有(m＋n)條染色體，在有絲分裂后期含2(m＋n)條染色體。 答案：(1)植物細胞的全能性　脫分化　再分化　(2)越高　越低　0.27 mm　(3)否(或不能)，不同種的植物存在生殖隔離　(4)2(m＋n) 2．如圖為

14、A、B兩種二倍體植物體細胞雜交過程示意圖，請據(jù)圖回答： (1)步驟①的方法是________。步驟②常用的化學試劑是________，之后________(是/否)需要篩選。 (2)在利用雜種細胞培育成為雜種植物的過程中，運用的技術(shù)手段是________，其中步驟④是________。植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植物，與A、B兩種植物相比，該雜種植物是新物種的原因是________。 (3)培育該雜種植物的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾遺傳規(guī)律？為什么？ ___________________________________________________________

15、_____________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)題圖為植物體細胞雜交過程示意圖，其中①表示去壁獲取原生質(zhì)體的過程，常用酶解法，即用纖維素酶和果膠酶處理；②表示人工誘導原生質(zhì)體融合，常用的化學試劑是聚乙二醇(PEG)，誘導后形成的兩兩融合的原生質(zhì)體有三種，所以需要進行篩選。(2)題圖中③表示再生出新細胞壁的過程，雜種細胞通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成為雜種植物，過程④表示脫分化；⑤表示再分化過程。圖中獲得的雜種植物與A、B兩種植物間均存在生殖隔離，所以是新物

16、種。(3)圖示為植物體細胞雜交過程，沒有經(jīng)過不同配子的結(jié)合，所以不屬于有性生殖，因此該過程中遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。 答案：(1)酶解法　聚乙二醇　是 (2)植物組織培養(yǎng)技術(shù)　脫分化　該雜種植株與A、B兩種植物間均存在生殖隔離 (3)不遵循，該過程不屬于有性生殖 [考向二]　以動物細胞工程及應(yīng)用為載體，考查學生的理解能力和解決實際問題的能力 3．某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如圖所示。 若要制備雜交瘤細胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色

17、體數(shù)目40條)，并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導細胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。 回答下列問題： (1)制備融合所需的B淋巴細胞時，所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16 000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過__________次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細胞的是__________小鼠，理由是________________________________。 (2)細胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外，可能還有__

18、__________________________________________________________________，體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是____________________________________。 (3)雜交瘤細胞中有__________個細胞核，染色體數(shù)目最多是__________條。 (4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是________________________。 解析：(1)分析題圖可知，經(jīng)4次免疫后，小鼠Y的血清抗體效價就可達到16 000以上。由于4次免疫后的Y小鼠的血清抗體效價最高，故最適合用于制備B淋巴細

19、胞。(2)細胞融合實驗中，由于細胞融合是隨機的，而且誘導融合率不可能達到100%，所以會有未融合的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞、融合的具有同種核的細胞和雜交瘤細胞三種類型。(3)雜交瘤細胞同時具有B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的核物質(zhì)，但細胞核只有一個。由于雜交瘤細胞在分裂過程中染色體會丟失，故細胞核中染色體數(shù)目最多是40＋60＝100(條)，有絲分裂后期染色體暫時加倍為200條。(4)B淋巴細胞已經(jīng)分化，沒有無限增殖的潛能。 答案：(1)4　Y　Y小鼠的血清抗體效價最高 (2)B淋巴細胞相互融合形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞　細胞融合是隨機的，且融合率達不到100%　(3)1　200　(4)

20、不能無限增殖 4．雙特異性單克隆抗體是指可同時與癌細胞和藥物結(jié)合的特異性抗體。如圖是科研人員通過雜交—雜交瘤細胞技術(shù)(免疫的B細胞和雜交瘤細胞雜交技術(shù))生產(chǎn)能同時識別癌胚抗原和長春堿(一種抗癌藥物)的雙特異性單克隆抗體的部分過程。分析回答： (1)過程①的目的是____________________________，制備雙特異性單克隆抗體的過程中用到的技術(shù)有______________________(至少答出兩條)。 (2)過程②誘導融合的方法是______________________________，過程②選用的骨髓瘤細胞________(填“能”或“不能”)在HAT培養(yǎng)基

21、上生長。 (3)經(jīng)過程③篩選得到的細胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板中進行過程④，原因是________________________________________________________________。 (4)請根據(jù)所學知識，用箭頭和文字補全圖中方框內(nèi)獲取單克隆雜交—雜交瘤細胞的生產(chǎn)過程。 (5)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細胞在體外條件下培養(yǎng)或________，均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。 解析：(1)過程①表示給小鼠注射抗原，目的是刺激小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細胞(B淋巴細胞)；根據(jù)單克隆抗體制備流程可知，該過程涉及的技術(shù)包括動物細胞融合技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。

22、(2)誘導動物細胞融合的方法有聚乙二醇、滅活病毒、電激等；HAT培養(yǎng)基的作用是篩選出雜交瘤細胞，骨髓瘤細胞不能在HAT培養(yǎng)基上生長。(3)從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細胞不止一種類型，故篩選得到的雜交瘤細胞產(chǎn)生的抗體不是單克隆抗體，因此經(jīng)過程③篩選得到的細胞還需轉(zhuǎn)移至多孔培養(yǎng)板上運用抗原—抗體雜交法篩選能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。(4)雙特異性單克隆抗體制備過程為將獲得的B淋巴細胞與單克隆雜交瘤細胞融合→在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交—雜交瘤細胞→克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆雜交—雜交瘤細胞。(5)獲得的單克隆雜交—雜交瘤細胞在體外條件下培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，均可提取出大量的雙特異性單克隆抗體。

23、 答案：(1)使小鼠產(chǎn)生能分泌識別癌胚抗原抗體的漿細胞(B淋巴細胞)　動物細胞融合、動物細胞培養(yǎng)　(2)聚乙二醇(PEG)誘導、電激等　不能　(3)從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細胞不止一種類型(篩選得到的雜交瘤細胞產(chǎn)生的抗體不是單克隆抗體)　(4)將獲得的B淋巴細胞與單克隆雜交瘤細胞融合→在選擇培養(yǎng)基上篩選出雜交—雜交瘤細胞→克隆化培養(yǎng)、抗體檢測篩選出單克隆雜交—雜交瘤細胞　(5)注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖 一、選擇題 1．某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHⅠ

24、酶切后，與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}： (1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有________________________(答出兩點即可)。 而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。 (2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的，其原因是________

25、；并且________和________的細胞也是不能區(qū)分的，其原因是________。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有________的固體培養(yǎng)基。 (3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復制所需的原料來自于________。 解析：(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有：能夠自我復制、具有標記基因、具有一個至多個限制酶切割位點等。(2)依題意可知，目的基因插入后，導致四環(huán)素抗性基因(Tetr)失活，而氨芐青霉素抗性基因(Ampr)仍能行使正常功能。如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，在上述四種大腸

26、桿菌細胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含有環(huán)狀目的基因的細胞，因二者均不含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上都不能生長，所以是不能區(qū)分的；含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的細胞，因二者都含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上都能生長，因此也是不能區(qū)分的。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基；因目的基因插入后，導致四環(huán)素抗性基因(Tetr)失活，含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌在該培養(yǎng)基中不能生長，而含有質(zhì)粒載體的則能正常生長。(3)噬菌體是專門寄生在細菌細胞中的病毒，在侵染細菌時，噬菌體的DNA進入到細菌細胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍

27、留在細胞外；在噬菌體的DNA的指導下，利用細菌細胞中的物質(zhì)來合成噬菌體的組成成分。據(jù)此可推知：基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復制所需的原料來自于受體細胞。 答案：(1)能自我復制、具有標記基因(答出兩點即可) (2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長　含有質(zhì)粒載體　含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒)　二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長　四環(huán)素　(3)受體細胞 2．研究人員利用PCR技術(shù)擴增了目的基因，并培育了能合成凝乳酶的轉(zhuǎn)基因酵母菌。請結(jié)合下圖回答相關(guān)問題： 注：HindⅢ和ApaLⅠ是兩種限制酶，箭頭表示酶的

28、切割位點。 (1)利用PCR技術(shù)擴增目的基因的原理是____________。圖1中引物為單鏈DNA片段，它是根據(jù)________的脫氧核苷酸序列合成的。從理論上推測，第2輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物A的DNA片段所占的比例為________。 (2)圖2所示的基因表達載體中的URA3基因能編碼乳清苷5—磷酸脫羧酶，該酶能催化酵母菌尿嘧啶的合成，若酵母菌缺乏乳清苷5—磷酸脫羧酶，就無法生長，除非在培養(yǎng)基中加入尿嘧啶。利用URA3基因作為________基因來篩選轉(zhuǎn)化成功的酵母菌，要選擇________的酵母菌作為受體細胞，所使用的培養(yǎng)基________(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。 (3

29、)奶酪生產(chǎn)中的凝乳酶是一種分泌蛋白。工業(yè)生產(chǎn)過程中，________(填“能”或“不能”)選用大腸桿菌作為受體細胞表達出凝乳酶，原因是_______________________________。 答案：(1)DNA雙鏈可進行復制　目的基因　3/4　(2)標記　缺乏URA3基因(或不能合成乳清苷5-磷酸脫羧酶)　不需要　(3)不能　大腸桿菌無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(或大腸桿菌無法對蛋白質(zhì)進行加工和修飾) 3．真核生物基因中通常含有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列的機制。下圖表示基因文庫的制備和從基因文庫中提取胰島素基因的過程。請回答下列問題：

30、 (1)從基因結(jié)構(gòu)分析，與基因組文庫中的基因相比，從cDNA文庫中獲得的目的基因缺少的結(jié)構(gòu)______________________(至少寫兩個)等。圖中①過程中存在的堿基配對方式有______________________(模板上的堿基在前)；②過程所用的工具酶有__________________。 (2)為了便于導入基因，細菌培養(yǎng)基中一般加入________，理由是__________________ 。 (3)依據(jù)圖中雜交結(jié)果，應(yīng)選取培養(yǎng)基上________(填字母)菌落繼續(xù)培養(yǎng)，才能獲得含有胰島素基因的受體菌。 (4)從大腸桿菌中獲得的“胰島素”未能達到期待的生物活性

31、，從細胞結(jié)構(gòu)角度分析，其原因是____________________________________________________。 答案：(1)啟動子、終止子、內(nèi)含子　A—T，U—A、G—C、C—G　限制酶、DNA連接酶　(2)CaCl2(或鈣離子)　鈣離子使細菌處于感受態(tài)(或鈣離子能提高細菌從外界吸收DNA的能力)　(3)a　(4)大腸桿菌中缺少對胰島素進行加工和修飾的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 4．利用基因工程技術(shù)培育馬鈴薯新品種，目前已經(jīng)取得豐碩成果。請根據(jù)教材所學知識，回答下列問題： (1)馬鈴薯易患多種疾病，導致其產(chǎn)量不高。通過導入抗病基因并使其表達可以提高馬鈴薯產(chǎn)量，基因工程中使

32、用最多的抗病基因是________和病毒的復制酶基因。 (2)馬鈴薯是雙子葉植物，常用________法將目的基因?qū)腭R鈴薯受體細胞中。構(gòu)建好的基因表達載體基本結(jié)構(gòu)包括目的基因、標記基因、________、________、________等五部分。 (3)科學家還培育出抗除草劑的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，其設(shè)計方法：修飾除草劑作用的靶蛋白，使轉(zhuǎn)基因馬鈴薯對除草劑________(填“敏感”或“不敏感”)，或使靶蛋白過量表達，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯吸收除草劑后仍能________。 (4)將目的基因?qū)胧荏w細胞后，還需對轉(zhuǎn)基因植物進行______________________。 解析：(1)通過導入抗病基

33、因并使其表達可以提高馬鈴薯產(chǎn)量，基因工程中作用最多的抗病基因是病毒外殼蛋白基因和病毒的復制酶基因。(2)馬鈴薯是雙子葉植物，常用土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)腭R鈴薯受體細胞中，構(gòu)建好的基因表達載體基本結(jié)構(gòu)包括目的基因、標記基因、啟動子、終止子、復制原點等五部分。(3)除草劑只能作用于雜草，不能作用于馬鈴薯，因此需要修飾除草劑作用的靶蛋白，使其對除草劑不敏感(抵抗)，或使靶蛋白過量表達，植物吸收除草劑后仍能正常代謝。(4)將目的基因?qū)胧荏w細胞后，還需對轉(zhuǎn)基因植物進行目的基因的檢測與鑒定。 答案：(1)病毒外殼蛋白基因　(2)土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化　啟動子　終止子　復制原點　(3)不敏感　正常代謝　(

34、4)目的基因的檢測與鑒定 5．基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心。圖1為限制酶EcoRⅠ的識別序列示意圖，圖2表示目的基因及限制酶切點，圖3表示目的基因上的DNA片段，圖4表示質(zhì)粒。 請回答下列問題： (1)圖3為目的基因中的某一片段，連接②處化學鍵的酶有________________________。 (2)若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖2可知，A、B、C、D四種單鏈DMA片段中除了B作為引物外，________(填“A”“C”或“D”)亦可作為引物。 (3)為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接并且有利于受體細胞的篩選，提高重組效率，應(yīng)該選擇的限制酶是___________

35、_______________。 (4)如果大腸桿菌是受體細胞，則其體內(nèi)應(yīng)不含________，利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌。 解析：(1)②處化學鍵是磷酸二酯鍵，在復制過程中連接②化學鍵的酶是DNA聚合酶，在基因工程中連接②處化學鍵的酶是DNA連接酶。(2)若用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖2可知，DNA復制只能從5′到3′，因此構(gòu)建前利用PCR技術(shù)擴增干擾素基因時，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應(yīng)選取B和C作為引物。(3)為了使目的基因和質(zhì)粒定向連接并且有利于受體細胞的篩選，提高重組效率，四環(huán)素抗性基因沒有被破壞，所以應(yīng)該選擇的限制酶是EcoRⅠ和PstⅠ。(4)如果大腸桿菌是

36、受體細胞，則其體內(nèi)應(yīng)不含抗四環(huán)素基因，以利于篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌。 答案：(1)DNA聚合酶和DNA連接酶　(2)C (3)EcoRⅠ和PstⅠ　(4)抗四環(huán)素 6．我國某科研團隊將小麥液泡膜Na＋/K＋逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因(TaNHX2基因)轉(zhuǎn)移到水稻細胞內(nèi)，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽水稻新品種。請回答下列有關(guān)問題： (1)為保證目的基因在水稻細胞中能夠表達，運載體上應(yīng)含有特定的________(填“復制原點”“啟動子”或“標記基因”)。 (2)水稻的轉(zhuǎn)化過程：將水稻幼胚接種到誘導培養(yǎng)基上，經(jīng)過________過程，培養(yǎng)出愈傷組織，然后用________法，將目的基因和相關(guān)功能片段整合到愈傷

37、組織細胞的染色體DNA上，最后誘導愈傷組織形成水稻植株。 (3)為驗證外源基因整合到水稻基因組后是否轉(zhuǎn)錄，可從轉(zhuǎn)基因植株的細胞中提取所有mRNA并反轉(zhuǎn)錄成________再以反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模板，利用TaNHX2基因為特異引物，通過________技術(shù)進行基因擴增。若以根細胞為材料，擴增結(jié)果為陽性(有產(chǎn)物生成)，以葉細胞為材料，擴增結(jié)果為陰性(無產(chǎn)物生成)，則說明_______________________________________。 (4)將生長至4葉期的轉(zhuǎn)基因幼苗轉(zhuǎn)入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，進行耐鹽試驗，用非轉(zhuǎn)基因幼苗作為對照。培養(yǎng)30天后觀察現(xiàn)象，若_____________

38、_______，則說明轉(zhuǎn)基因植株獲得了耐鹽特性。 解析：(1)基因表達是指轉(zhuǎn)錄和翻譯形成蛋白質(zhì)，其中轉(zhuǎn)錄是由啟動子啟動的，因此為保證目的基因在水稻細胞中能夠表達，運載體上應(yīng)含有特定的啟動子。(2)愈傷組織是外植體經(jīng)過脫分化過程形成的；將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(3)mRNA反轉(zhuǎn)錄形成cDNA(互補DNA)；PCR技術(shù)可在體外擴增基因；若以根細胞為材料擴增結(jié)果為陽性(有產(chǎn)物生成)，以葉細胞為材料擴增結(jié)果為陰性(無產(chǎn)物生成)，則說明目的基因(TaNHX2基因)僅在根細胞中轉(zhuǎn)錄，未在葉細胞中轉(zhuǎn)錄。(4)將生長至4葉期的轉(zhuǎn)基因幼苗轉(zhuǎn)入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，進行耐鹽試驗，用非轉(zhuǎn)基因

39、幼苗作為對照，培養(yǎng)30天后觀察現(xiàn)象，若轉(zhuǎn)基因植株獲得了耐鹽特性，則轉(zhuǎn)基因植株存活率高于非轉(zhuǎn)基因植株(轉(zhuǎn)基因植株葉片不變黃，非轉(zhuǎn)基因植株葉片變黃，其它答案合理可給分)。 答案：(1)啟動子　(2)脫分化　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化　(3)cDNA(互補DNA)　PCR　目的基因(TaNHX2基因)僅在根細胞中轉(zhuǎn)錄，未在葉細胞中轉(zhuǎn)錄(僅回答“基因選擇性表達”不正確)　(4)轉(zhuǎn)基因植株存活率高于非轉(zhuǎn)基因植株 7．請回答下列有關(guān)核移植方面的問題： (1)目前，科學家通過細胞核移植實驗，培育出多種哺乳動物新類型。在牛的核移植實驗中。一般通過________(物理方法)激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程；當胚

40、胎發(fā)育到________階段時，將胚胎植入代孕牛體內(nèi)。 (2)在利用核移植技術(shù)進行治療性克隆時，需要取患者體細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去核的卵母細胞中，構(gòu)成重組細胞。這個過程中，所用的去核卵母細胞一般處于________期；所用的供體細胞一般選用傳代10代以內(nèi)的細胞，原因是_______________________________； 將患者的體細胞核植入去核的卵母細胞中構(gòu)建重組細胞后進行細胞培養(yǎng)，而不是直接用體細胞進行細胞培養(yǎng)的原因是_____________________________________________________ ______________________

41、__________________________________________________。 (3)經(jīng)核移植獲得的重組細胞進行體外培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中通常要添加________等一些天然成分，而氣體中CO2的主要作用是______________。 培養(yǎng)過程中，為了清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞造成危害，應(yīng)定期________。 解析：(1)在核移植實驗中，激活受體細胞使其完成細胞分裂和發(fā)育進程一般采用的物理方法是電脈沖(或電刺激)。當牛的胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段時，可將其向受體移植。(2)在核移植過程中，作為受體細胞的去核卵母細胞一般處于減數(shù)第二次分裂中期。用于核移植的供

42、體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，原因是傳代10代以內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型。體細胞核在體細胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵母細胞的細胞質(zhì)可以給它提供表達全能性的環(huán)境。(3)動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基屬于合成培養(yǎng)基，常需加入血清、血漿等一些天然成分。動物細胞培養(yǎng)過程中，為了清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞造成危害，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液。 答案：(1)電脈沖(或電刺激)　桑椹胚或囊胚 (2)MⅡ中(減數(shù)第二次分裂中)　傳代10代以內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型　體細胞核在體細胞中不能表現(xiàn)全能性，而卵母細胞的細胞質(zhì)可以給它提供表達全能性的環(huán)境　(3)血清、血漿　維持培養(yǎng)液的pH　更換培養(yǎng)液

43、8．甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細胞壁，獲得具有活力的________，再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成________組織，然后經(jīng)過________形成完整的雜種植株。這種培養(yǎng)技術(shù)稱為__________。 (2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指__________________。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_

44、______________________。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的________________________等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 解析：(1)細胞壁的主要成分為纖維素和果膠，去除時用果膠酶和纖維素酶。原生質(zhì)體融合后經(jīng)誘導形成愈傷組織，再分化形成雜種植株。這一技術(shù)即為植物體細胞雜交技術(shù)。(2)多倍體指由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。甲、乙有性雜交的后代在減Ⅰ分裂前期染色體聯(lián)會異常，不能形成配子。(3)人工種子是由組織培養(yǎng)得到的胚狀體。不定芽、腋芽、頂芽等材料用人工薄膜包裝后得到的。 答案：(1)纖維素　果膠　原生質(zhì)體　愈傷　再分化(或分化)　植物體細胞雜交技術(shù)　(2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體　在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常，而后者染色體聯(lián)會正常　(3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽 - 15 -